Fas/FasL在胶质瘤细胞凋亡中的作用研究进展

梁晓阳综述，陈礼刚审校

Fas 是一种死亡受体，作为一种凋亡相关分子参与了多种原因诱导的细胞凋亡过程，与许多肿瘤性疾病和非肿瘤性疾病的发生和发展有关。近年来在Fas 及其配体FasL 介导的细胞凋亡与胶质瘤之间关系的研究取得了一定的进展，本文就两者之间的相互作用进行综述。

1 Fas/FasL的结构与分布

Fas属于肿瘤坏死因子受体和神经生长因子受体家族，可诱导多种细胞凋亡。Fas 由胞膜外的N 末端区、跨膜区和胞浆的C末端区三部分组成。胞外区氨基酸序列相对保守，具有膜受体的特征；胞内区分为死亡抑制域和死亡结构域，其中死亡结构域在凋亡信号的转导中发挥重要作用，其基因突变可导致凋亡信号传导受阻。Fas 广泛表达于活化的T 细胞和B 细胞、NK 细胞及单核细胞等免疫细胞，也可表达于肝、肺等组织细胞，以及内皮细胞和上皮细胞［1］。

FasL 属于肿瘤坏死因子／神经生长因子超家族成员，在体内主要以膜结合形式存在。正常情况下，FasL主要表达于活化T淋巴细胞和NK细胞，除了以上细胞外，仅在少数组织中的正常体细胞有明显的FasL表达，主要存在于一些免疫豁免组织中，如眼前房基底细胞、睾丸、某些神经细胞等。在这些免疫豁免组织中，FasL 与Fas 结合可以活化并传导凋亡信号，使免疫细胞凋亡，从而抑制炎症反应，维持相对的免疫抑制［2］。

2 Fas/FasL与细胞凋亡

增殖、分化、凋亡是细胞的三大特征，在维持正常组织的生长平衡过程中三者相互协调、共同调节，其中细胞凋亡对细胞衰老与更新、保持“细胞社会”的有序稳定起着重要作用。Fas/FasL 是介导细胞凋亡的主要途径之一。FasL与敏感细胞表面的Fas结合后，配体化的Fas 通过其死亡结构域与衔接蛋白（Fas-associated death domain protein，FADD）肽链C端的死亡结构域交连，从而募集胞浆中的FADD。FADD 的肽链N端含有死亡效应结构域，可以集聚细胞凋亡蛋白酶-8 酶原（procaspase-8），从而使其集聚到Fas 受体，形成凋亡诱导信号复合物（death inducing signa1ing complex，DISC），导致凋亡蛋白酶-8（caspase-8）活化并将凋亡信号向下传递，最终活化Caspase-3。Caspase-3为细胞凋亡信号转导中的关键效应酶，其活化最终引发细胞凋亡。

Fas/FasL 介导的凋亡与免疫系统的功能关系密切,在胸腺T细胞的成熟过程中，CD4+、CD8+双阳性及CD4－、CD8－双阴性不成熟T 细胞的克隆清除，可避免不成熟的T细胞被运送到外周组织，导致正常组织的损伤和能量的浪费［3］。

3 Fas/FasL与肿瘤

长期以来人们侧重于肿瘤增殖活性和分化特征方面的研究，关于肿瘤细胞凋亡的研究甚少,然而越来越多的研究表明肿瘤不仅是增殖和分化异常的疾病，同时也是凋亡异常的疾病。最近研究发现Fas/FasL 系统与宫颈癌、卵巢癌、肝癌、胶质瘤等多种恶性肿瘤有关。张妍等［4］报道在正常宫颈上皮、宫颈上皮内瘤样病变、宫颈癌标本中Fas的表达阳性率分别为93.3%、75.0%、28.6%，而FasL 在上述组织中的表达阳性率依次升高，分别为6.7%、25.0%、89.3%，且宫颈癌组织分化程度越差，FasL 表达阳性率越高。由此可见,宫颈癌细胞由于内外界环境的干扰使Fas 表达下降，使癌细胞逃过了机体的免疫监控而凋亡受阻，而FasL 的表达上升使肿瘤细胞诱导免疫活性细胞凋亡的能力增强，免疫逃逸的能力增强，恶性程度增高。褪黑素是一种吲哚胺类物质，Casado-Zapico S等［5］发现在急性髓系白血病中，褪黑素通过增加Fas/FasL的表达诱导了肿瘤细胞的凋亡。这些研究表明Fas/FasL在肿瘤细胞的凋亡中发挥着重要作用。

然而，最近一些研究表明某些肿瘤细胞可对Fas诱导的凋亡产生耐受，甚至Fas系统有促进肿瘤生成的作用。国外有学者［6］报道，Fas基因突变导致Fas表达产生多种变化，例如Fas在细胞表面表达的下调［7］，高水平的抗凋亡蛋白等。另外，Bcl-2 和凋亡抑制物降低了Fas介导的凋亡信号的效能，多种翻译后修饰也影响了Fas 诱导的凋亡活性。Lissbeth Leon-Bollotte等［8］发现NO可以促进Fas受体的199和304半胱氨酸残基的巯基亚硝基化，304残基的巯基亚硝基化促进了Fas结合到脂筏，形成DISC诱导细胞的凋亡，从而逆转细胞对Fas所诱导凋亡的耐受。由此可见，Fas 受体的亚硝基化作为一种重要的翻译后修饰对Fas系统的凋亡信号通路的调控起着重要作用。细胞FADD 样白介素1-β转化酶抑制蛋白（cellular FADDlike interleukin-1β–converting enzyme inhibitory proteins，c-FLIPs）参与Fas 诱导凋亡通路的下游调控，Nicolai Fricker等［9］报道细胞内c-FLIPs亚型浓度及分布对激动Fas 后产生细胞凋亡或存活信号有重要作用。Lina Chen 等［10］研究显示，在小鼠卵巢癌和肝癌模型中Fas 通过下游通路JNK 和c-Jun 诱导肿瘤生成，提示Fas通路可能有致瘤活性，抑制Fas通路的活性而不是促进其活性可作为肿瘤治疗的研究方向。

4 Fas/FasL与胶质瘤细胞凋亡

近年来胶质瘤发病机制的研究主要集中在肿瘤的分子生物学机制、肿瘤疫苗和细胞凋亡等方面，对Fas/FasL 系统和胶质瘤细胞凋亡之间的关系做了大量的的研究。Gunter Eisele 等［11］发现，用一种人工合成的FasL 六聚体APO010 在胶质瘤细胞中可触发Caspase-8 依赖的细胞凋亡，联合替莫唑胺治疗可明显提高治疗效果，延长了荷瘤小鼠的生存期。Guo Y等［12］用脂质体转染IFN-β基因进入人SHG44 胶质瘤细胞系，用酶联免疫吸附试验证实IFN-β基因稳定表达，发现转染组凋亡细胞的数量明显高于非转染组，Fas 的表达明显上调，肿瘤的生长受到抑制，IFN-β可能通过调节Fas/FasL 通路诱导肿瘤细胞凋亡。免疫反应与肿瘤的发生密切相关，胶质瘤的免疫治疗受到各国学者的重视，但是因为肿瘤细胞往往缺乏高度特异性的肿瘤排斥抗原（tumor rejection antigen，TRA）而使免疫治疗的效果欠佳。Konkankit W等［13］在T98胶质瘤细胞系中应用地西他滨提高TRA 的表达，促进了TRA-特异性T 细胞的免疫监视作用，同时他们发现地西他滨治疗提高了T98 胶质瘤细胞对Fas 介导的细胞凋亡的敏感性，抑制了肿瘤的生长。Chetty C等［14］在裸鼠胶质母细胞瘤移植模型中发现，siRNA介导了尿激酶型纤溶酶原激活物受体（urokinase plasminogen activator receptor,uPAR）和基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）的转录下调，uPAR 和MMP-9 的转录失活升高了Fas 的表达水平，促进了DISC 的形成，诱导了人胶质母细胞瘤细胞株4910 和5310 的凋亡。Jansen T 等［15］在体外共同培养胶质瘤细胞和T细胞时，发现胶质瘤细胞表达的FasL介导了植物凝集素引起的T 细胞死亡。在进一步的实验中，Jansen T 等［15］用shRNA 干扰肿瘤细胞FasL的表达，发现在免疫功能正常的Fisher 344大鼠中9L胶质瘤细胞株在皮下和颅内的生长体积减少了将近50%，相比之下在T 细胞功能缺陷的无胸腺大鼠中，9L 胶质瘤细胞株的生长没有受到限制。综上所述，通过药物增强Fas/FasL 系统的功能可能促进胶质瘤细胞的凋亡，减缓胶质瘤的生长速度。

近年来有关脑胶质瘤干细胞（brain glioma stem cells，BGSCs）的研究认为，胶质瘤可能起源于BGSCs，而且胶质瘤的生物学特性也与BGSCs 有关。Tao J 等［16］从胶质瘤临床标本中培养分离出BGSCs，并测定其中Fas/FasL mRNA的表达水平，发现在BGSCs 中Fas/FasL mRNA 的表达明显低于原代培养的胶质瘤细胞，说明Fas/FasL 相关的免疫治疗可能难以完全清除BGSCs，从而导致胶质瘤的复发。由此可见，提高胶质瘤组织中Fas受体的表达可作为防止胶质瘤复发的一个靶点。反义基因治疗是一种可特异性阻断或下调致病基因表达的技术，包括反义DNA、反义RNA、核酶等。核酶是一种具有催化活性的RNA 分子，可序列特异性地结合并切割靶RNA，抑制相关基因的表达。Chio 等［17］设计针对FasL mRNA的锤头状核酶转染胶质瘤细胞，发现锤头状核酶下调FasL mRNA 水平及蛋白的表达，降低了肿瘤细胞诱导免疫细胞凋亡的能力，明显抑制了肿瘤细胞的生长。这一实验表明，反义基因治疗在胶质瘤的治疗中有广阔的应用前景。

5 展 望

近年来尽管在胶质瘤的分子机制、肿瘤免疫等方面取得了很大的进展，但胶质瘤的治疗效果仍然不能令人满意，高级别胶质瘤尤其是胶质母细胞瘤的中位生存期仍然徘徊在12～14个月［18］。最近发现Fas/FasL系统还存在非凋亡活性，甚至导致肿瘤发生，从而使Fas/FasL 系统的功能更加复杂化，探讨选择性调节Fas/FasL 系统诱导细胞凋亡或增殖的机制以及与其他信号通路之间的关系,将是未来研究的热点问题。随着分子生物学的飞速发展，必将为胶质瘤的治疗提供特异性的靶点，大幅提高胶质瘤的治疗效果。

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